Gli OEM di macchine incontrano il momento

Sep 22, 2023

L’intelligenza artificiale e l’automazione aiutano a modernizzare la lavorazione

Man mano che il mondo della produzione si trasforma al di fuori delle officine meccaniche, anche le cose all’interno devono cambiare. Pertanto i fornitori di macchine utensili stanno facendo il possibile per aiutare le officine ad adattarsi alle ultime esigenze di produzione e alle considerazioni economiche. Oltre ad aggiornare la tecnologia in vari modi, queste aziende aiutano i clienti a passare all'automazione avanzata delle loro operazioni di lavorazione.

Alcuni aggiornamenti delle macchine utensili stanno arrivando a seguito di una forte spinta da parte degli utenti. Ad esempio, i produttori di veicoli elettrici e altri richiedono sistemi regolari con velocità del mandrino e potenza più elevate, secondo Tim Thiessen, vicepresidente vendite e marketing presso Okuma America Corp., un costruttore di macchine utensili a Charlotte, NC "Ci sono applicazioni che entrare nella lavorazione a velocità (molto elevata), oltre 35.000 giri al minuto, ma non sto parlando di questo," ha affermato. "Sto dicendo che quello che era il punto debole nella norma della lavorazione a velocità più elevata si sta spostando verso l'alto."

Mentre Okuma solitamente offre macchine da 75 hp con velocità del mandrino fino a 10.000 giri al minuto, molti clienti ora richiedono mandrini da 18.000 giri al minuto a 100 o 150 hp, ha osservato. "Una cosa sarebbe se la considerassimo un'applicazione di nicchia, ma vedo che sta diventando sempre più mainstream nel settore."

Secondo Thiessen, i clienti Okuma desiderano una maggiore potenza della macchina in modo da poter raggiungere velocità elevate del mandrino in pochi secondi. E vogliono velocità del mandrino più elevate per aumentare le velocità di avanzamento e ridurre i tempi ciclo, di solito quando si lavora l'alluminio o il titanio, ha aggiunto.

Oltre a rendere le macchine più capaci, i fornitori stanno cercando di renderle più facili da usare. Un modo è incorporare il controllo conversazionale, una tecnologia basata su testo che consente agli utenti di inserire informazioni di programmazione in risposta a voci su semplici menu che appaiono sulle schermate di controllo.

Ad esempio, DMG Mori USA Inc. a Hoffman Estates, Illinois, offre quelli che chiama cicli tecnologici, un'opzione di controllo conversazionale progettata per semplificare la programmazione avanzata per operazioni come lo skiving degli ingranaggi. Invece di creare offline il programma necessario, i cicli tecnologici "consentono di inserire cicli di programmazione complessi sulla macchina utensile", afferma Gerald Owen, direttore generale dell'ingegneria nazionale della DMG. Permettono inoltre agli operatori di apportare modifiche ai programmi al volo, ha aggiunto.

DMG è uno dei numerosi produttori di macchine che offrono tali funzionalità. "Combinare e semplificare quelle che in precedenza erano funzioni di fascia alta e (fornire) un'interfaccia più semplice e agevole per queste è una tendenza in tutto il settore", ha affermato Owen.

Altre funzionalità avanzate delle macchine utensili sfruttano gli sviluppi nel tanto discusso campo dell’intelligenza artificiale. Ad esempio, Smooth Ai Thermal Shield di Mazak Corp., Florence, Ky., è incluso in tutte le macchine Mazak più recenti per compensare la distorsione termica dei componenti della macchina dovuta alle fluttuazioni di temperatura causate dal funzionamento della macchina o dall'ambiente. Nella versione automatica, i sensori raccolgono continuamente dati sulla temperatura, che vengono archiviati e analizzati da un software che apprende dai dati in modo da poter apportare modifiche ai parametri di processo quando necessario per evitare che i cambiamenti legati alla temperatura nella macchina influenzino la qualità della parte.

"L'idea è quella di mantenere la macchina stabile durante tutta la giornata o durante il processo di lavorazione", ha affermato Jared Leick, responsabile del gruppo prodotti centri di lavoro di Mazak. "E l'obiettivo è assicurarsi di ottenere tutte le parti buone dalla macchina."

L'intelligenza artificiale svolge inoltre un ruolo chiave nel funzionamento della funzionalità di monitoraggio dello stato dei mandrini di Mazak. Lo scopo di questa funzione è "impedire che un mandrino si blocchi o si guasti durante il taglio", ha affermato Leick. "Non vorrai tagliare una parte da $ 10.000 e (avere) un mandrino che si blocca o si ferma su di te, quindi devi rottamare la parte."

Sviluppato in collaborazione con la University of Cincinnati Engineering School, il monitoraggio dello stato del mandrino si basa su algoritmi che confrontano la vibrazione e la frequenza dei cuscinetti del mandrino in funzione con grafici che mostrano i valori di vibrazione e frequenza ottenuti testando mandrini reali. Il team di sviluppo ha tracciato i dati derivati ​​da mandrini buoni, mandrini difettosi e mandrini che erano sul punto di usurarsi.